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激光波長計在光通訊領域的應用

更新更新時間:2020-02-28 點擊次數:2417

高速率、高時效的通訊手段是信息社會的重要基礎設施之一。蓬勃發展的5G通訊、無人駕駛、物聯網、虛擬現實、云計算等應用場景對光通訊帶寬提出越來越高的要求。40G/100G光傳輸已實現商用,400G及更高帶寬的超高速光傳輸網絡即將大規模商用。

在成熟的DWDM、EDFA等技術基礎上,超高速光通訊要求對光頻譜帶寬以及載波信息進行更充分的利用,才能基于現有光纖網絡、設備、技術所提供的傳輸通道成倍的擴充數據流量。相應的新技術包括各種新型相干調制技術,偏振復用、光正交頻分復用等頻譜更高密度復用技術,以及相干檢測、超高速AD/DA技術等。這些技術對光通訊光源的線寬及線寬穩定性及振幅和位相噪聲、調制器的性能、各種無源器件對光信號的復響應、以及光纖傳輸過程中的色散、啁啾、偏振控制等都提出了非常精細的要求,對這些量的精密測量也成為超高速光通訊器件、設備、網絡*的手段。

多年以來,先鋒科技持續為光通訊領域的提供先進的激光測試設備,從光功率、激光模式、光器件的幾何對準,到DWDM密集波長測試、超高精度復光頻譜分析,提供豐富測試測量產品,助力行業伙伴高速發展。

美國BRISTOL公司是一家專業生產基于干涉儀的激光波長計、光頻譜儀的廠家,其團隊、技術和產品可朔至WDM、DWDM發端之時。從經典的Burleigh WA系列波長計開始,一直伴隨光通訊行業的不斷發展;同時通過持續的研發改進,為工程師和生產線提供強有力的工具。

 

1. 波長計和多波長計

圖1 828A 高速波長計

在WDM、DWDM應用中,在光源、光模塊、光收發器等產品領域,對波長進行高精度的測量和標定是必須的手段Bristol公司提供多方面、高性能、高性價比的產品,實時測量速率高可到達1kHz,測量精度可達±0.2ppm,高可以同時測量1000個信道,適用連續和調制激光。而且Bristol的全系列產品均內置激光器實時校準,無需外置校準源、無需定期校準,提高測試和生產的效率。

在光通訊波長計領域,BRISTOL提供228系列波長計、828系列高速波長計用于單信道、TLS等光源、信號及器件測試,428、438系列多波長計用于多信道光源、信號及器件測試:

產品型號*

228A

428A

438A

828A

產品類別

波長計

多波長計

多波長計

波長計

可測試激光

連續激光

連續或調制激光

連續或調制激光

連續或調制激光

波長范圍

700nm-1650nm

(182-429THz)

1270nm-1650nm

(182-236THz)

1270nm-1680nm(182-236THz) 或1000-1680nm(179-236THz)

1250nm-1650nm

(182-240THz)

測量精度

±0.2ppm

±0.2ppm

±0.2ppm

±0.2ppm

(±0.3pm@1550nm)

(±0.3pm@1550nm)

(±0.3pm@1550nm)

(±0.3pm@1550nm)

可重復性

±0.1ppm

±0.03ppm

±0.03ppm

±0.02ppm

(±0.15pm@1550nm)

(±0.05pm@1550nm)

(±0.05pm@1550nm)

(±0.03pm@1550nm)

測量速率

10Hz

4Hz

10Hz

1kHz

大信道數

1

1000

1000

1

預熱時間

<15min

<15min

<15min

<15min

*228B、428B、438B、828B等高性價比型號未列出

典型應用:

  • WDM 用可調諧激光測量;
  • WDM多信道信號測試,OSNR測試
  • WDM 光收發器測試
  • ECLD調諧性能、波長穩定性測試

 

圖2 828A測試示例:ECDL調諧過程監控(左);ECDL穩態運行測試(右)

 

2. 光頻譜儀(OSA)

在光通訊波段,BRISTOL提供基于干涉技術的771系列、750系列光頻譜儀,針對不同的應用需求。771系列為通用型高分辨率OSA,其中771A/B-NIR覆蓋光通訊波段,頻譜分辨率可達2GHz,波長準確度可達1pm;750系列為專為光通訊設計的快速OSA,僅需0.3秒即可提供O、E、S、C及L波段的高效頻譜分析,同時在0.07秒內即可自動測量邊模抑制比(SMSR),遠超傳統光柵OSA的水平;同時針對光通訊的需求,提供功率測量等功能。

 

圖3 771型光頻譜儀

產品型號

771A-NIR

771B-NIR

750

產品類別

OSA

OSA

OSA

可測試激光

連續, >10MHz 脈沖,或>50kHz >50ns脈沖激光

連續或調制激光

波長范圍

520-1700nm

520-1700nm

1260-1680nm

測量精度

±0.2ppm

±0.75ppm

±6.5ppm (±10pm @ 1550nm)

可重復性

N/A

±1ppm(±0.2pm @ 1550nm)

光譜分辨率

4GHz

25GHz (0.2nm @ 1550nm)

(0.14nm @ 1300nm)

光學抑制比/ 動態范圍

>40dB

>40dB (0.7nm from peak)

 靈敏度

0.08μW

-55dBm

大輸入功率

 

+10dBm

測量速率

2s

0.07s 掃描時間

0.07s SMSR獲取

校準

內置校準源實時校準

功率測量

校準精度

±0.5dB

平坦度

±0.2dB

線性度

±0.3dB

偏振依賴

±0.4dB

 

 

圖4 750型OSA 邊模噪聲測試與分析

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